离子束蚀刻硅片沟槽台阶形貌研究

1 离子束蚀刻实验 1.1 样品制备取机械抛光的N型单晶硅片(1,1,1)作蚀刻样品,均匀涂上厚度为1μm的OMR-83光刻胶,利用集成电路制版技术,用曝光方法将光刻胶刻出宽度分别为15μm,10μm,5μm,长为2mm的长槽。     

离子束蚀刻固体表面形貌发展研究

本文导出了离子束蚀刻固体表面形貌发展的一般方程,利用非线性方程的特征曲线解法,建立了离子束蚀刻固体表面形貌发展的三维理论,并由该理论导出了Carter等人的二维理论。     

聚焦离子束无掩膜注入单晶硅离子浓度深度分布的研究

随着聚焦离子束(focusedion beam,FIB)无掩膜微细加工能力的迅速发展,结合精确定位能力,FIB已成为新型且出色的纳米制造工具.对FIB无掩膜注入单晶硅衬底的注入效果与离子束流、注入剂量的关系进行研究发现,以固定能量注入的离子,当注入剂量恒定,离子浓度随深度的分布与离子束流大小无关;当离子束流恒定,注入离子的表面浓度随注入剂量的增加而增加,但是由于FIB注入的同时会刻蚀材料表面,注入剂量达到饱和值后,会造成材料一定程度的减薄.     

微细塑性铣削单晶硅实验研究

为了深入探讨塑性铣削单晶硅的切削机理,对单晶硅进行了微细铣削实验研究.结果表明,合理地设定铣削参数与保证特定的铣削环境都很重要,在这个前提下,可以实现塑性切削,在单晶硅上获得具有完整几何外形的特征,同时表面质量可以达到单纳米级别.     

聚焦离子束无掩膜注入单晶硅离子浓度浓度分布的研究

随着聚焦离子束(focused ion beam, FIB)无掩膜微细加工能力的迅速发展,结合精确定位能力,FIB已成为新型且出色的纳米制造工具.对FIB无掩膜注入单晶硅衬底的注入效果与离子束流、注入剂量的关系进行研究发现,以固定能量注入的离子,当注入剂量恒定,离子浓度随深度的分布与离子束流大小无关;当离子束流恒定,注入离子的表面浓度随注入剂量的增加而增加,但是由于FIB注入的同时会刻蚀材料表面,注入剂量达到饱和值后,会造成材料一定程度的减薄.     

电化学蚀刻金属零件标记实验研究

四川大学利用世界银行贷款设备--激光雕刻机以电化学加工原理为基础研制开发了电化学深度蚀刻机,用来在金属零件表面制作标记,并以此作为工程训练的内容为本科生开出实验,论文给出了实验原理和步骤.     

风冷半导体空调器的实验研究

一、前言 在毛主席无产阶级革命路线指引下,“独立自主,自力更生”,大打矿山之仗,近年来我国自行设计和制造了许多重型的采、装、运设备,如φ200潜孔钻机和牙轮钻机、10立米挖掘机、1300斗轮挖掘机、60至lOO吨载重汽车等,以适应强化开采的要求。为保护司机免受矽肺病的危害,改善这些大型移动设备司机室的劳动条件,除了对司机室进行空气净化     

离子束刻蚀固体表面貌相变化的特征曲线及计算机模拟

当固体表面被荷能离子轰击时,表面貌相发生变化,早在Wehner的实验中就观察到被溅射的球形靶变成为圆锥形状,后来Stewart等对圆锥的形成进行了讨论,指出最终圆锥的底角应为使溅射率Y(θ)取极大值的角度θ_P.本文导出了离子束刻蚀固体表面貌相变化的特征曲线方程,利用微机对球形靶表面貌相变化进行了模拟.其结果和实验基本一致,但圆锥底角为θ_,即是对应于刻蚀速率v(θ)为极值的角度.并从理论上给了初步说明.     

基于多尺度方法的单晶硅纳米切削

通过在关键区域采用分子动力学(原子)描述、在远场弹性变形区域采用有限元(连续介质力学)描述建立了单晶硅纳米切削的多尺度模型。在边界区域,分子动力学和有限元互为彼此提供边界条件从而实现分子动力学区域和有限元区域的耦合。利用多尺度模型研究了单晶硅的纳米切削过程,结果表明纳米切削中工件以推挤的方式在刀具前方形成切屑。纳米切削中工件的原子键长分布、不同配位数的原子数变化和工件MD区域的原子构型的研究表明,纳米切削中发生了4配位的金刚石立方α-Si向6配位的β-Si结构的转变,即相变是纳米切削中硅的主要变形机制。该研究实现了单晶硅纳米切削的多尺度建模,为进一步探索纳米切削的微观机理提供了一种有效手段。     

几种常用光学材料的离子束刻蚀特性研究

利用基于射频离子源的离子束刻蚀装置，分别以氩气、三氟甲烷为工作气体，初步研究了离子能量、束流和加速电压等条件对K9、石英、氧化硅薄膜、氧化铪薄膜这4种常用光学材料和光刻胶的离子束刻蚀特性和反应离子束刻蚀特性的影响．实验结果表明：以三氟甲烷为工作气体的反应离子束刻蚀，在较低离子能量、束流和加速电压的条件下，就可对氧化硅薄膜和氧化铪薄膜实现较高的刻蚀选择比（分别为2．5：1和1：1）．并在此基础上，研制出亚微米周期的氧化硅光栅和氧化铪光栅，其中氧化硅光栅线条的侧壁倾角大于85°；氧化铪光栅在1064nm自准直入射角下的负一级衍射效率高于95％．     

基于低阶自适应模型及时滞补偿的单晶硅直径控制研究

直拉单晶硅直径与功率之间是一个复杂的四阶振荡系统,并有一定的惯性滞后,因此,使用常规方法控制该系统不能获得满意的性能.采用自适应降阶模型加时滞环节拟合复杂高阶系统,并进行时滞补偿控制.仿真结果表明:带有时滞环节的自适应降阶模型具有良好的自动拟合复杂系统及时滞补偿能力,使得直径控制系统具有良好的动静态性能.     

离子束刻蚀光栅掩模图形转移分析

依据特征曲线法推导出非晶体表面的离子束刻蚀模拟方程;结合全息光栅的刻蚀特点开发出离子束刻蚀模拟程序。模拟程序获得的模拟刻蚀参数可以用于类矩形光栅的刻蚀工艺参数设计,准确地描述不同工艺过程、工艺参数对最终刻蚀结果的影响,进而实现离子束刻蚀过程的可控性和可预知性。     

MEMS中硅的深度湿法刻蚀研究

探讨用于MEMS硅湿法刻蚀的刻蚀液浓度、温度、添加剂种类和浓度对刻蚀速率及表面粗糙度的影响,优化得到最佳刻蚀条件,刻蚀速率较常用刻蚀条件时提高约3倍;用扫描电镜观察刻蚀后的表面形貌,结果显示优化刻蚀条件下硅表面粗糙度得到极大的改善.以优化的刻蚀条件进行深度刻蚀,蚀刻出深达236μm的窗口,图形完整,各向异性良好.     

Ar离子溅射诱导硅纳米圆锥阵列的场发射性能

利用碳薄膜作为模板,采用能量1.2 keV的Ar离子束室温溅射的方法制备了大面积高密度的硅纳米圆锥.硅纳米圆锥的密度约为(1-2)×109/cm2.场发射性能测量结果表明硅纳米圆锥阵列的场发射性能和碳纳米纤维的场发射性能相当,比已经报道的硅纳米圆锥的场发射性能更好.     

0.2μm聚焦离子束系统中电源稳定度的研究

为了在所研制的二级透镜聚焦离子束系统中获得直径小于０．２μｍ的稳定束斑，并进行亚微米微细加工，分析了影响束斑大小及稳定性的因素，并着重从像差、散焦和漂移的角度，利用理论分析和模拟计算，研究了决定系统光学性能的离子源、离子引出极、预聚焦极、聚焦极所用高压电源及电对中、消像散透镜、偏转器所用低压电源的稳定度对离子束径的影响，得到了束直径小于０．２μｍ时电源必须达到的稳定度，即高压电源的纹波系数１×１０－４～１×１０－５，低压电源的纹波系数６×１０－４～１×１０－４。